JP7327146B2 - 車両、車両制御システムおよび車両制御方法 - Google Patents

Description

本開示は、車両、車両制御システムおよび車両制御方法に関する。

特開２０１９－１５６００７号公報（特許文献１）には、車両に搭載された二次電池の入力電力の上限値を示す電力上限値（Ｗｉｎ）を用いて、二次電池の入力電力を制御する制御装置が開示されている。

特開２０１９－１５６００７号公報

近年、二次電池を動力源とする電動車両（たとえば、電気自動車又はハイブリッド車）の普及が進んでいる。電動車両において、電池劣化などに起因して二次電池の容量又は性能が低下した場合に、電動車両に搭載された二次電池を交換することが考えられる。

二次電池は、一般に電池パックの形態で車両に搭載される。電池パックは、二次電池と、二次電池の状態（たとえば、電流、電圧、及び温度）を検出するセンサと、制御装置とを含んで構成される。以下、電池パックに内蔵される制御装置、センサを、それぞれ「電池ＥＣＵ」、「電池センサ」と記載する場合がある。電池パックには、二次電池に合った周辺機器（たとえば、センサ及び制御装置）が搭載される。電池パックにおいては、二次電池及びその周辺機器が正常に動作するように整備されている。このため、車両に搭載された二次電池を交換するときには、二次電池のみを交換するのではなく、車両に搭載された電池パックごと交換することが、車両整備の観点から好ましいと考えられる。

上記特許文献１に記載されるように、電池パックとは別個に車両に搭載され、電力上限値を用いて二次電池の入力電力を制御する制御装置が知られている。この制御装置は、電力基準の入力制限を行なうように構成される。電力基準の入力制限は、二次電池の入力電力が電力上限値を超えないように二次電池の入力電力を制御する処理である。一般に、電力基準の入力制限を行なう制御装置を採用する車両には、電池センサの検出値を用いて電力上限値を求める電池ＥＣＵを含む電池パックが搭載される。

しかしながら、電池パックごと交換される場合、たとえば、交換後の電池パックが廉価な電池パックであると、交換前後での電池ＥＣＵの演算精度の違いから交換前の電池ＥＣＵと必ずしも同じ出力結果にならない場合がある。そのため、電池パックが交換されることを考慮して電池パックからの出力結果の適否を監視し、二次電池の入出力電力が過剰とならにようにすることが求められる。

本開示は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、電池パックからの出力結果の適否を監視し、二次電池の入出力電力が過剰となることを抑制する車両、車両制御システムおよび車両制御方法を提供することである。

本開示のある局面に係る車両は、二次電池と、二次電池の状態を検出する電池センサと、第１制御装置とを含む電池パックと、電池パックとは別個に設けられた第２制御装置とを備える、車両である。第１制御装置は、電池センサの検出値を用いて、二次電池の電池電力の上限値を示す電力上限値を設定するように構成される。第２制御装置は、二次電池の温度を用いて、電池電力の上限値のガード値を設定し、ガード値を超えないように電力上限値を設定するように構成される。

このようにすると、第１制御装置が、何らかの要因で電力上限値の大きさが過剰に大きい値を設定する場合に、第２制御装置によって設定されるガード値によって二次電池の入出力電力を保護することができる。

ある実施の形態においては、電池パックとは別個に設けられ、第２制御装置において設定された電力上限値を超えないように電池電力を制御する第３制御装置をさらに備える。第２制御装置は、第１制御装置と第３制御装置との間の通信を中継するように構成される。

このようにすると、第２制御装置においてガード値が設定されることによって二次電池の入出力電力を保護できるとともに、第１制御装置と第３制御装置との間の通信を中継することで、第１制御装置と第３制御装置との各々の構成を変更することなく、第１制御装置と第３制御装置とで連携して二次電池の電池電力の制御が可能となる。

さらにある実施の形態においては、第２制御装置は、設定された電力上限値を超えないように電池電力を制御する。

このようにすると、第２制御装置においてガード値が設定されることによって二次電池の入出力電力を保護できるとともに、第１制御装置と第２制御装置で連携して二次電池の電池電力の制御が可能となる。

さらにある実施の形態においては、電池センサは、二次電池の温度を検出する温度センサを含む。第２制御装置は、温度センサの検出値を用いてガード値を設定する。

このようにすると、第１制御装置が電力上限値を設定するときに用いた電池センサの検出値を用いて第２制御装置がガード値を設定することによって第１制御装置の出力結果の適否を精度高く判定することができる。

さらにある実施の形態においては、電池センサとは別個に設けられ、二次電池の温度を検出する温度センサをさらに備える。第２制御装置は、温度センサの検出値を用いてガード値を設定する。

このようにすると、第２制御装置が電池センサと別個に設けられる温度センサの検出値を用いてガード値を設定することによって電池センサが故障している場合にも第１制御装置の出力結果の適否を精度高く判定することができる。

本開示の他の局面に係る車両制御システムは、二次電池を含む電池パックを取り付け可能に構成される車両制御システムである。この車両制御システムは、当該車両制御システムに電池パックが取り付けられた場合に、二次電池の電池電力が電力上限値を超えないように電池電力を制御する制御部と、電池パックから二次電池の電池電力の上限値を示す電力上限値が入力されると、二次電池の温度を用いて電池電力の上限値のガード値を設定し、ガード値を超えないように電力上限値を設定する設定部とを備える。

本開示のさらに他の局面に係る車両制御方法は、二次電池を含む電池パックを取り付けられた車両制御システムが、電池パックから、二次電池の電池電力の上限値を示す電力上限値を取得するステップと、車両制御システムが、二次電池の温度を用いて電池電力の上限値のガード値を設定するステップと、車両制御システムが、ガード値を超えないように電力上限値を設定するステップとを含む。

本開示によれば、電池パックからの出力結果の適否を監視し、二次電池の入出力電力が過剰となることを抑制する車両、車両制御システム、車両制御方法を提供することができる。

本開示の実施の形態に係る電動車両の構成を示す図である。 本開示の実施の形態に係る車両に含まれる各制御装置の接続態様を示す図である。 目標電池電力を決定するために使用されるマップの一例を示す図である。 電池パック、ＨＶＥＣＵ、及びゲートＥＣＵの詳細構成を示す図である。 バッテリ１１の温度とガード値との予め定められた関係を示すマップの一例を示す。 変形例における電池パック１０およびＨＶＥＣＵ５０の詳細構成を示す図である。 他の変形例における電池パック、ＨＶＥＣＵ、及びゲートＥＣＵの詳細構成を示す図である。

本開示の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。図中、同一又は相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。以下では、電子制御ユニット（Electronic Control Unit）を「ＥＣＵ」とも称する。

図１は、本開示の実施の形態に係る電動車両（以下、車両と記載する）１００の構成を示す図である。この実施の形態では、車両１００は、前輪駆動の４輪自動車（より特定的には、ハイブリッド車）を想定しているが、車輪の数及び駆動方式は適宜変更可能である。たとえば、駆動方式は、後輪駆動であってもよいし、４輪駆動であってもよい。

図１を参照して、車両１００には、電池ＥＣＵ１３を含む電池パック１０が搭載されている。また、電池パック１０とは別個に、モータＥＣＵ２３と、エンジンＥＣＵ３３と、ＨＶＥＣＵ５０と、ゲートＥＣＵ６０とが、車両１００に搭載されている。モータＥＣＵ２３、エンジンＥＣＵ３３、ＨＶＥＣＵ５０、及びゲートＥＣＵ６０の各々は、電池パック１０の外側に位置する。電池ＥＣＵ１３は電池パック１０の内部に位置する。この実施の形態において、電池ＥＣＵ１３、ゲートＥＣＵ６０、ＨＶＥＣＵ５０は、それぞれ本開示に係る「第１制御装置」、「第２制御装置」、「第３制御装置」の一例に相当する。

電池パック１０は、バッテリ１１と、電圧センサ１２ａと、電流センサ１２ｂと、温度センサ１２ｃと、電池ＥＣＵ１３と、ＳＭＲ（System Main Relay）１４とを含む。バッテリ１１は、二次電池として機能する。この実施の形態では、電気的に接続された複数のリチウムイオン電池を含む組電池を、バッテリ１１として採用する。組電池を構成する各二次電池は、「セル」とも称される。この実施の形態では、バッテリ１１を構成する各リチウムイオン電池が、「セル」に相当する。なお、電池パック１０に含まれる二次電池は、リチウムイオン電池に限られず、他の二次電池（たとえば、ニッケル水素電池）であってもよい。二次電池として、電解液式二次電池を採用してもよいし、全固体式二次電池を採用してもよい。

電圧センサ１２ａは、バッテリ１１のセル毎の電圧を検出する。電流センサ１２ｂは、バッテリ１１に流れる電流（充電側を負とする）を検出する。温度センサ１２ｃは、バッテリ１１のセル毎の温度を検出する。各センサは、その検出結果を電池ＥＣＵ１３へ出力する。電流センサ１２ｂは、バッテリ１１の電流経路に設けられる。この実施の形態では、電圧センサ１２ａ及び温度センサ１２ｃの各々が、１つのセル毎に１つずつ設けられる。ただしこれに限られず、電圧センサ１２ａ及び温度センサ１２ｃの各々は、複数個のセル毎に１つずつ設けられていてもよいし、１つの組電池に対して１つだけ設けられていてもよい。以下、電圧センサ１２ａ、電流センサ１２ｂ、及び温度センサ１２ｃを、包括的に「電池センサ１２」と総称する。電池センサ１２は、上記センサ機能に加えて、ＳＯＣ（State Of Charge）推定機能、ＳＯＨ（State of Health）推定機能、セル電圧の均等化機能、診断機能、及び通信機能をさらに有するＢＭＳ（Battery Management System）であってもよい。

ＳＭＲ１４は、電池パック１０の外部接続端子Ｔ１，Ｔ２とバッテリ１１とを結ぶ電力経路の接続／遮断を切り替えるように構成される。ＳＭＲ１４としては、たとえば電磁式のメカニカルリレーを採用できる。この実施の形態では、電池パック１０の外部接続端子Ｔ１，Ｔ２にＰＣＵ（Power Control Unit）２４が接続される。バッテリ１１は、ＳＭＲ１４を介してＰＣＵ２４と接続されている。ＳＭＲ１４が閉状態（接続状態）であるときには、バッテリ１１とＰＣＵ２４との間で電力の授受を行なうことが可能になる。他方、ＳＭＲ１４が開状態（遮断状態）であるときには、バッテリ１１とＰＣＵ２４とを結ぶ電力経路が遮断される。この実施の形態では、ＳＭＲ１４が、電池ＥＣＵ１３によって制御される。電池ＥＣＵ１３は、ＨＶＥＣＵ５０からの指示に従ってＳＭＲ１４を制御する。ＳＭＲ１４は、たとえば車両１００の走行時に閉状態（接続状態）にされる。

車両１００は、エンジン３１と、第１モータジェネレータ２１ａ（以下、「ＭＧ２１ａ」と表記する）と、第２モータジェネレータ２１ｂ（以下、「ＭＧ２１ｂ」と表記する）とを、走行用の動力源として備える。ＭＧ２１ａ及び２１ｂの各々は、駆動電力が供給されることによりトルクを出力するモータとしての機能と、トルクが与えられることにより発電電力を発生する発電機としての機能との両方を兼ね備えるモータジェネレータである。ＭＧ２１ａ及び２１ｂの各々としては、交流モータ（たとえば、永久磁石式同期モータ又は誘導モータ）が用いられる。ＭＧ２１ａ及び２１ｂの各々は、ＰＣＵ２４を介してバッテリ１１に電気的に接続されている。ＭＧ２１ａ、ＭＧ２１ｂはそれぞれロータ軸４２ａ、４２ｂを有する。ロータ軸４２ａ、４２ｂはそれぞれＭＧ２１ａ、ＭＧ２１ｂの回転軸に相当する。

車両１００は、シングルピニオン型のプラネタリギヤ４２をさらに備える。エンジン３１の出力軸４１とＭＧ２１ａのロータ軸４２ａとの各々は、プラネタリギヤ４２に連結されている。エンジン３１は、たとえば複数の気筒（たとえば、４つの気筒）を含む火花点火式内燃機関である。エンジン３１は、各気筒内で燃料を燃焼させることによって動力を生成し、生成された動力によって全ての気筒に共通のクランクシャフト（図示せず）を回転させる。エンジン３１のクランクシャフトは、図示しないトーショナルダンパを介して、出力軸４１に接続されている。クランクシャフトが回転することによって出力軸４１も回転する。

プラネタリギヤ４２は、３つの回転要素、すなわち入力要素、出力要素、及び反力要素を有する。より具体的には、プラネタリギヤ４２は、サンギヤと、サンギヤと同軸に配置されたリングギヤと、サンギヤ及びリングギヤに噛み合うピニオンギヤと、ピニオンギヤを自転及び公転可能に保持するキャリヤとを有する。キャリヤが入力要素に、リングギヤが出力要素に、サンギヤが反力要素に相当する。

エンジン３１及びＭＧ２１ａの各々はプラネタリギヤ４２を介して駆動輪４５ａ，４５ｂに機械的に連結される。エンジン３１の出力軸４１は、プラネタリギヤ４２のキャリヤに連結されている。ＭＧ２１ａのロータ軸４２ａは、プラネタリギヤ４２のサンギヤに連結されている。キャリヤには、エンジン３１が出力するトルクが入力される。プラネタリギヤ４２は、エンジン３１が出力軸４１に出力するトルクをサンギヤ（ひいては、ＭＧ２１ａ）とリングギヤとに分割して伝達するように構成される。エンジン３１が出力するトルクがリングギヤへ出力されるときには、ＭＧ２１ａによる反力トルクがサンギヤに作用する。

プラネタリギヤ４２及びＭＧ２１ｂは、プラネタリギヤ４２から出力される動力とＭＧ２１ｂから出力される動力とが合わさって駆動輪４５ａ，４５ｂに伝達されるように構成される。より具体的には、プラネタリギヤ４２のリングギヤには、ドリブンギヤ４３に噛み合う出力ギヤ（図示せず）が取り付けられている。また、ＭＧ２１ｂのロータ軸４２ｂに取り付けられたドライブギヤ（図示せず）も、ドリブンギヤ４３に噛み合っている。ドリブンギヤ４３は、ＭＧ２１ｂがロータ軸４２ｂに出力したトルクと、プラネタリギヤ４２のリングギヤから出力されたトルクとを合成するように作用する。このように合成された駆動トルクは、デファレンシャルギヤ４４に伝達され、さらに、デファレンシャルギヤ４４から左右に延びたドライブシャフト４４ａ，４４ｂを介して駆動輪４５ａ，４５ｂに伝達される。

ＭＧ２１ａ、２１ｂには、それぞれＭＧ２１ａ、２１ｂの状態（たとえば、電流、電圧、温度、及び回転速度）を検出するモータセンサ２２ａ及び２２ｂが設けられている。モータセンサ２２ａ及び２２ｂの各々は、その検出結果をモータＥＣＵ２３へ出力する。エンジン３１には、エンジン３１の状態（たとえば、吸気量、吸気圧、吸気温度、排気圧、排気温度、触媒温度、エンジン冷却水温、及び回転速度）を検出するエンジンセンサ３２が設けられている。エンジンセンサ３２は、その検出結果をエンジンＥＣＵ３３へ出力する。

ＨＶＥＣＵ５０は、エンジン３１を制御するための指令（制御指令）をエンジンＥＣＵ３３へ出力するように構成される。エンジンＥＣＵ３３は、ＨＶＥＣＵ５０からの指令に従ってエンジン３１の各種アクチュエータ（たとえば、図示しないスロットル弁、点火装置、及びインジェクタ）を制御するように構成される。ＨＶＥＣＵ５０はエンジンＥＣＵ３３を通じてエンジン制御を行なうことができる。

ＨＶＥＣＵ５０は、ＭＧ２１ａ及びＭＧ２１ｂの各々を制御するための指令（制御指令）をモータＥＣＵ２３へ出力するように構成される。モータＥＣＵ２３は、ＨＶＥＣＵ５０からの指令に従って、ＭＧ２１ａ及びＭＧ２１ｂの各々の目標トルクに対応した電流信号（たとえば、電流の大きさ及び周波数を示す信号）を生成し、生成した電流信号をＰＣＵ２４へ出力するように構成される。ＨＶＥＣＵ５０はモータＥＣＵ２３を通じてモータ制御を行なうことができる。

ＰＣＵ２４は、たとえば、ＭＧ２１ａ，２１ｂに対応して設けられる２つのインバータと、各インバータとバッテリ１１との間に配置されたコンバータとを含んで構成される。ＰＣＵ２４は、バッテリ１１に蓄積された電力をＭＧ２１ａ及びＭＧ２１ｂの各々に供給するとともに、ＭＧ２１ａ及びＭＧ２１ｂの各々により発電された電力をバッテリ１１に供給するように構成される。ＰＣＵ２４は、ＭＧ２１ａ及びＭＧ２１ｂの状態を別々に制御可能に構成され、たとえば、ＭＧ２１ａを回生状態（すなわち、発電状態）にしつつ、ＭＧ２１ｂを力行状態にすることができる。ＰＣＵ２４は、ＭＧ２１ａ及びＭＧ２１ｂの一方で発電された電力を他方に供給可能に構成される。ＭＧ２１ａ及びＭＧ２１ｂは相互に電力の授受が可能に構成される。

車両１００は、ＨＶ（Hybrid Vehicle）走行とＥＶ（Electric Vehicle）走行とを行なうように構成される。ＨＶ走行は、エンジン３１で走行駆動力を発生させながらエンジン３１及びＭＧ２１ｂによって行なわれる走行である。ＥＶ走行は、エンジン３１が停止した状態でＭＧ２１ｂによって行なわれる走行である。エンジン３１が停止した状態では、各気筒における燃焼が行なわれなくなる。各気筒における燃焼が停止すると、エンジン３１で燃焼エネルギー（ひいては、車両の走行駆動力）が発生しなくなる。ＨＶＥＣＵ５０は状況に応じてＥＶ走行及びＨＶ走行を切り替えるように構成される。

図２は、本開示の実施の形態に係る車両１００に含まれる各制御装置の接続態様を示す図である。図２を参照して、車両１００は、ローカルバスＢ１とグローバルバスＢ２とを備える。ローカルバスＢ１及びグローバルバスＢ２の各々は、たとえばＣＡＮ（Controller Area Network）バスである。

ローカルバスＢ１には、電池ＥＣＵ１３と、モータＥＣＵ２３と、エンジンＥＣＵ３３とが接続されている。図示は省略しているが、グローバルバスＢ２には、たとえばＨＭＩ（Human Machine Interface）制御装置が接続されている。ＨＭＩ制御装置の例としては、ナビゲーションシステム又はメータパネルを制御する制御装置が挙げられる。また、グローバルバスＢ２は、図示しないＣＧＷ（セントラルゲートウェイ）を介して他のグローバルバスに接続されている。

ＨＶＥＣＵ５０は、グローバルバスＢ２に接続されている。ＨＶＥＣＵ５０は、グローバルバスＢ２に接続される各制御装置と相互にＣＡＮ通信を行なうように構成される。また、ＨＶＥＣＵ５０は、ゲートＥＣＵ６０を介してローカルバスＢ１に接続されている。ゲートＥＣＵ６０は、ＨＶＥＣＵ５０と、ローカルバスＢ１に接続される各制御装置（たとえば、電池ＥＣＵ１３、モータＥＣＵ２３、及びエンジンＥＣＵ３３）との間の通信を中継するように構成される。ＨＶＥＣＵ５０は、ゲートＥＣＵ６０を介して、ローカルバスＢ１に接続される各制御装置と相互にＣＡＮ通信を行なうように構成される。このように、本実施の形態においては、ローカルバスＢ１に接続される各制御装置によって車両制御システムが構成される。

この実施の形態では、電池ＥＣＵ１３、モータＥＣＵ２３、エンジンＥＣＵ３３、ＨＶＥＣＵ５０、及びゲートＥＣＵ６０の各々として、マイクロコンピュータを採用する。電池ＥＣＵ１３、モータＥＣＵ２３、エンジンＥＣＵ３３、ＨＶＥＣＵ５０、ゲートＥＣＵ６０は、それぞれプロセッサ１３ａ、２３ａ、３３ａ、５０ａ、６０ａと、ＲＡＭ（Random Access Memory）１３ｂ、２３ｂ、３３ｂ、５０ｂ、６０ｂと、記憶装置１３ｃ、２３ｃ、３３ｃ、５０ｃ、６０ｃと、通信Ｉ／Ｆ（インターフェース）１３ｄ、２３ｄ、３３ｄ、５０ｄ、６０ｄとを含んで構成される。各プロセッサとしては、たとえばＣＰＵ（Central Processing Unit）を採用できる。各通信Ｉ／Ｆは、ＣＡＮコントローラを含む。ＲＡＭは、プロセッサによって処理されるデータを一時的に記憶する作業用メモリとして機能する。記憶装置は、格納された情報を保存可能に構成される。各記憶装置は、たとえば、ＲＯＭ（Read Only Memory）及び書き換え可能な不揮発性メモリを含む。各記憶装置には、プログラムのほか、プログラムで使用される情報（たとえば、マップ、数式、及び各種パラメータ）が記憶されている。各記憶装置に記憶されているプログラムを各プロセッサが実行することで、車両の各種制御が実行される。ただしこれに限られず、各種制御は、専用のハードウェア（電子回路）によって実行されてもよい。各ＥＣＵが備えるプロセッサの数も任意であり、いずれかのＥＣＵが複数のプロセッサを備えてもよい。

再び図１を参照して、バッテリ１１の充放電制御について説明する。以下、バッテリ１１の入力電力とバッテリ１１の出力電力とを包括的に「電池電力」と総称する。ＨＶＥＣＵ５０は、バッテリ１１のＳＯＣ（State Of Charge）を用いて目標電池電力を決定する。そして、ＨＶＥＣＵ５０は、電池電力が目標電池電力に近づくようにバッテリ１１の充放電を制御する。ただし、こうしたバッテリ１１の充放電制御は、後述する入出力制限による制約を受ける。以下では、充電側（入力側）の目標電池電力を「目標入力電力」、放電側（出力側）の目標電池電力を「目標出力電力」と記載する場合がある。この実施の形態では、放電側の電力を正（＋）、充電側の電力を負（－）で表わす。ただし、電力の大きさを比較するときは、符号（＋／－）によらず絶対値で比較する。すなわち、値が０に近い電力ほど小さい。電力に対して上限値及び下限値を設ける場合には、電力の絶対値が大きい側に上限値が位置し、電力の絶対値が小さい側に下限値が位置する。電力が正側の上限値を超えることは、電力が上限値よりも正側に大きくなる（すなわち、０に対して正側に遠ざかる）ことを意味する。電力が負側の上限値を超えることは、電力が上限値よりも負側に大きくなる（すなわち、０に対して負側に遠ざかる）ことを意味する。ＳＯＣは、蓄電残量を示し、たとえば、満充電状態の蓄電量に対する現在の蓄電量の割合を０～１００％で表わしたものである。ＳＯＣの測定方法としては、たとえば電流積算法又はＯＣＶ推定法のような公知の手法を採用できる。

図３は、目標電池電力を決定するために使用されるマップの一例を示す図である。図３において、基準値Ｃ_０はＳＯＣの制御中心値を、電力値Ｐ_Ａは目標入力電力の上限値を、電力値Ｐ_Ｂは目標出力電力の上限値を示している。図１とともに図３を参照して、このマップによれば、バッテリ１１のＳＯＣが基準値Ｃ_０であるときには、目標電池電力が「０」になり、バッテリ１１の充放電は行なわれない。バッテリ１１のＳＯＣが基準値Ｃ_０よりも小さい領域（放電過多領域）では、目標入力電力が上限値（電力値Ｐ_Ａ）に達するまではバッテリ１１のＳＯＣが小さくなるほど目標入力電力が大きくなる。一方、バッテリ１１のＳＯＣが基準値Ｃ_０よりも大きい領域（充電過多領域）では、目標出力電力が上限値（電力値Ｐ_Ｂ）に達するまではバッテリ１１のＳＯＣが大きくなるほど目標出力電力も大きくなる。ＨＶＥＣＵ５０は、図３に示すマップに従って目標電池電力を決定し、決定された目標電池電力に電池電力が近づくようにバッテリ１１の充放電を行なうことで、バッテリ１１のＳＯＣを基準値Ｃ_０に近づけることができる。ＳＯＣの基準値Ｃ_０は、固定値であってもよいし、車両１００の状況に応じて可変であってもよい。

ＨＶＥＣＵ５０は、電池ＥＣＵ１３およびゲートＥＣＵ６０を用いてバッテリ１１の入力制限及び出力制限を行なうように構成される。

電池ＥＣＵ１３は、電池センサ１２の検出値を用いて、バッテリ１１の入力電力の上限値ＰＷｉｎを暫定値として求めるように構成される。また、電池ＥＣＵ１３は、電池センサ１２の検出値を用いて、バッテリ１１の出力電力の上限値ＰＷｏｕｔを暫定値として求めるように構成される。

ゲートＥＣＵ６０は、電池パック１０とＨＶＥＣＵ５０との間に介在し、電池パック１０から出力されるＰＷｉｎ及びＰＷｏｕｔを用いて最終的な入力電力の上限値Ｗｉｎ及び最終的な出力電力の上限値Ｗｏｕｔを設定する。これにより、ＨＶＥＣＵ５０には、Ｗｉｎ及びＷｏｕｔが入力される。

ＨＶＥＣＵ５０は、ゲートＥＣＵ６０から入力されるＷｉｎ及びＷｏｕｔを用いて電池電力を制御する。すなわち、ＨＶＥＣＵ５０は、エンジン３１及びＰＣＵ２４を制御することにより、電池電力がＷｉｎ及びＷｏｕｔを超えないように電池電力を調整する。そのため、たとえば、Ｗｉｎ又はＷｏｕｔが目標電池電力よりも小さい（すなわち、０に近い）場合には、電池電力は、目標電池電力ではなくＷｉｎ又はＷｏｕｔに制御される。このようにして、ＨＶＥＣＵ５０は、電池パック１０に含まれるバッテリ１１に対して電力基準の入力制限及び出力制限を適切に行なうことが可能になる。

以上のような構成を有する車両１００において、電池劣化などに起因してバッテリ１１の容量又は性能が低下した場合に、車両１００に搭載されたバッテリ１１を交換することが考えられる。

バッテリ１１は、一般に上述したような電池パック１０の形態で車両１００に搭載される。電池パック１０には、上述のようにバッテリ１１に合った周辺機器（たとえば、電池センサ１２及び電池ＥＣＵ１３）が搭載される。電池パック１０においては、バッテリ１１及びその周辺機器が正常に動作するように整備されている。このため、車両１００に搭載されたバッテリ１１を交換するときには、バッテリ１１のみを交換するのではなく、車両１００に搭載された電池パック１０ごと交換することが、車両整備の観点から好ましいと考えられる。

しかしながら、電池パックごと交換される場合、たとえば、交換後の電池パックが廉価な電池パックであると、交換前後での電池ＥＣＵの演算精度の違いから交換前の電池ＥＣＵと必ずしも同じ出力結果にならない場合がある。そのため、電池パックが交換されることを考慮して電池パック（具体的には、電池ＥＣＵ１３）からの出力結果の適否を監視し、バッテリ１１の入出力電力が過剰とならにようにすることが求められる。

そこで、本実施の形態においては、電池ＥＣＵ１３とゲートＥＣＵ６０とが以下のように動作するものとする。すなわち、電池ＥＣＵ１３は、電池センサ１２の検出値を用いて、バッテリ１１の電池電力の上限値を示す電力上限値ＰＷｉｎ及びＰＷｏｕｔを設定する。ゲートＥＣＵ６０は、バッテリ１１の温度を用いて、電池電力の上限値のガード値ＧＷｉｎ及びＧＷｏｕｔを設定し、ガード値を超えないように電力上限値Ｗｉｎ及びＷｏｕｔを設定する。

このようにすると、電池ＥＣＵ１３が、何らかの要因で電力上限値ＰＷｉｎ及びＰＷｏｕｔの大きさが過剰に大きい値を設定する場合に、ゲートＥＣＵ６０によって設定されるガード値ＧＷｉｎおよびＧＷｏｕｔによってバッテリ１１の入出力電力を保護することができる。

以下、本実施の形態における電池ＥＣＵ１３、ＨＶＥＣＵ５０及びゲートＥＣＵ６０の詳細な構成について説明する。

図４は、電池パック１０、ＨＶＥＣＵ５０、及びゲートＥＣＵ６０の詳細構成を示す図である。図２とともに図４を参照して、この実施の形態では、電池パック１０に含まれるバッテリ１１が、複数のセル１１１を含む組電池である。各セル１１１は、たとえばリチウムイオン電池である。各セル１１１は、正極端子１１１ａと、負極端子１１１ｂと、電池ケース１１１ｃとを具備する。バッテリ１１においては、一のセル１１１の正極端子１１１ａと、隣接する別のセル１１１の負極端子１１１ｂとが、導電性を有するバスバー１１２によって電気的に接続されている。セル１１１同士は直列に接続されている。

電池パック１０は、上記バッテリ１１に加えて、電池センサ１２と、電池ＥＣＵ１３と、ＳＭＲ１４とを内蔵する。電池センサ１２から電池ＥＣＵ１３へ出力される信号（以下、「電池センサ信号」とも称する）は、電圧センサ１２ａから出力される電圧ＶＢを示す信号と、電流センサ１２ｂから出力される電流ＩＢを示す信号と、温度センサ１２ｃから出力される温度ＴＢを示す信号とを含む。電圧ＶＢは、各セル１１１の電圧の実測値を示す。電流ＩＢは、バッテリ１１に流れる電流の実測値（充電側を負とする）を示す。温度ＴＢは、各セル１１１の温度の実測値を示す。

電池ＥＣＵ１３は、最新の電池センサ信号を繰り返し取得する。電池ＥＣＵ１３が電池センサ信号を取得する間隔（以下、「サンプリング周期」とも称する）は、固定値であってもよいし、可変であってもよい。この実施の形態では、サンプリング周期を８ｍ秒とする。しかしこれに限られず、サンプリング周期は、所定範囲（たとえば、１ｍ秒以上１秒以下の範囲）内で可変であってもよい。

電池ＥＣＵ１３は、ＰＷｉｎ演算部１３１と、ＰＷｏｕｔ演算部１３２とを含む。ＰＷｉｎ演算部１３１は、電池センサ１２の検出値（すなわち、電池センサ信号）を用いて、ＰＷｉｎを求めるように構成される。ＰＷｉｎの演算方法としては、公知の方法を採用可能である。ＰＷｉｎ演算部１３１は、バッテリ１１を保護するための充電電力制限が行なわれるようにＰＷｉｎを決定してもよい。ＰＷｉｎは、たとえば、バッテリ１１における過充電、Ｌｉ析出、ハイレート劣化、及び電池過熱を抑制するように決定されてもよい。ＰＷｏｕｔ演算部１３２は、電池センサ１２の検出値（すなわち、電池センサ信号）を用いて、ＰＷｏｕｔを求めるように構成される。ＰＷｏｕｔの演算方法としては、公知の方法を採用可能である。ＰＷｏｕｔ演算部１３２は、バッテリ１１を保護するための放電電力制限が行なわれるようにＰＷｏｕｔを決定してもよい。ＰＷｏｕｔは、たとえば、バッテリ１１における過放電、Ｌｉ析出、ハイレート劣化、及び電池過熱を抑制するように決定されてもよい。電池ＥＣＵ１３においては、たとえば、図２に示したプロセッサ１３ａと、プロセッサ１３ａにより実行されるプログラムとによって、ＰＷｉｎ演算部１３１及びＰＷｏｕｔ演算部１３２が具現化される。ただしこれに限られず、これら各部は、専用のハードウェア（電子回路）によって具現化されてもよい。

電池パック１０は、ＰＷｉｎ演算部１３１が求めたＰＷｉｎと、ＰＷｏｕｔ演算部１３２が求めたＰＷｏｕｔと、電池センサ１２から入力された信号（すなわち、電池センサ信号）とを、指令信号Ｓ１としてゲートＥＣＵ６０へ出力する。これらの情報は、電池パック１０に含まれる電池ＥＣＵ１３から、電池パック１０の外部に設けられたゲートＥＣＵ６０へ出力される。図２に示されるように、電池ＥＣＵ１３とゲートＥＣＵ６０とは、ＣＡＮ通信によって情報をやり取りする。

ゲートＥＣＵ６０は、以下に説明するＧＷｉｎ演算部６１、Ｗｉｎ設定部６２、ＧＷｏｕｔ演算部６３およびＷｏｕｔ設定部６４を含む。ゲートＥＣＵ６０においては、たとえば、図２に示したプロセッサ６０ａと、プロセッサ６０ａにより実行されるプログラムとによって、ＧＷｉｎ演算部６１、Ｗｉｎ設定部６２、ＧＷｏｕｔ演算部６３及びＷｏｕｔ設定部６４が具現化される。ただしこれに限られず、これら各部は、専用のハードウェア（電子回路）によって具現化されてもよい。

ＧＷｉｎ演算部６１は、電池ＥＣＵ１３とは別に電池センサ１２の検出値を用いて入力電力の上限値のガード値ＧＷｉｎを求めるように構成される。本実施の形態において、ＧＷｉｎ演算部６１は、たとえば、温度ＴＢを用いてガード値ＧＷｉｎを決定するものとする。ＧＷｉｎ演算部６１は、たとえば、温度ＴＢと、温度ＴＢとガード値ＧＷｉｎとの予め定められた関係を示すマップあるいは数式等とを用いてガード値ＧＷｉｎを決定する。

図５は、バッテリ１１の温度ＴＢとガード値ＧＷｉｎ及びＧＷｏｕｔとの予め定められた関係を示すマップの一例を示す。図５の縦軸は、ガード値ＧＷｉｎおよびＧＷｏｕｔを示す。図５の横軸は、バッテリ１１の温度ＴＢを示す。図５のＬ１１は、温度ＴＢとガード値ＧＷｉｎとの関係を示している。図５のＬ１２は、温度ＴＢとガード値ＧＷｏｕｔとの関係を示している。図５に示すマップは、予め記憶装置６０ｃ（図２）に記憶されている。

図５のＬ１１に示すように、温度ＴＢとガード値ＧＷｉｎとは、温度ＴＢがＴＢ（１）からＴＢ（２）までの間で変化する場合には、所定の値で一定の状態となり、温度ＴＢがＴＢ（１）よりも低い場合には、温度ＴＢが小さくなるほどＧＷｉｎの大きさが小さくなり、温度ＴＢがＴＢ（２）よりも高い場合には、温度ＴＢが大きくなるほどＧＷｉｎの大きさが小さくなる関係を有する。ＧＷｉｎ演算部６１は、図５のＬ１１から温度ＴＢに対応するガード値ＧＷｉｎを算出する。なお、温度ＴＢの実測値に代えて、たとえば、平均セル温度、最大セル温度、及び最小セル温度のうちのいずれかを温度ＴＢとして採用してもよい。

図４に戻って、Ｗｉｎ設定部６２は、ＧＷｉｎ演算部６１から入力されるガード値ＧＷｉｎと、電池ＥＣＵ１３から入力される暫定値ＰＷｉｎとを用いて入力電力の上限値Ｗｉｎを求めるように構成される。Ｗｉｎ設定部６２は、暫定値ＰＷｉｎの大きさがガード値ＧＷｉｎの大きさ以下の場合には、暫定値ＰＷｉｎを入力電力の上限値Ｗｉｎとして設定する。一方、Ｗｉｎ設定部６２は、暫定値ＰＷｉｎの大きさがガード値ＧＷｉｎよりも大きい場合には、ガード値ＧＷｉｎを入力電力の上限値Ｗｉｎとして設定する。

ＧＷｏｕｔ演算部６３は、電池ＥＣＵ１３とは別に電池センサ１２の検出値を用いて出力電力の上限値のガード値ＧＷｏｕｔを求めるように構成される。本実施の形態において、ＧＷｏｕｔ演算部６３は、たとえば、温度ＴＢを用いてガード値ＧＷｏｕｔを決定するものとする。ＧＷｏｕｔ演算部６３は、たとえば、温度ＴＢと、温度ＴＢとガード値ＧＷｏｕｔとの予め定められた関係を示すマップあるいは数式等とを用いてガード値ＧＷｏｕｔを決定する。

図５のＬ１２に示すように、温度ＴＢとガード値ＧＷｏｕｔとは、温度ＴＢがＴＢ（１）からＴＢ（２）までの間で変化する場合には、所定の値で一定の状態となり、温度ＴＢがＴＢ（１）よりも低い場合には、温度ＴＢが小さくなるほどＧＷｏｕｔの大きさが小さくなり、温度ＴＢがＴＢ（２）よりも高い場合には、温度ＴＢが大きくなるほどＧＷｏｕｔの大きさが小さくなる関係を有する。ＧＷｏｕｔ演算部６３は、図５のＬ１２から温度ＴＢに対応するガード値ＧＷｏｕｔを算出する。

図４に戻って、Ｗｏｕｔ設定部６４は、ＧＷｏｕｔ演算部６３から入力されるガード値ＧＷｏｕｔと、電池ＥＣＵ１３から入力される暫定値ＰＷｏｕｔとを用いて出力電力の上限値Ｗｏｕｔを求めるように構成される。Ｗｏｕｔ設定部６４は、暫定値ＰＷｏｕｔの大きさがガード値ＧＷｏｕｔの大きさ以下の場合には、暫定値ＰＷｏｕｔを出力電力の上限値Ｗｏｕｔとして設定する。一方、Ｗｏｕｔ設定部は、暫定値ＰＷｏｕｔの大きさがガード値ＧＷｏｕｔの大きさよりも大きい場合には、ガード値ＧＷｏｕｔを出力電力の上限値Ｗｏｕｔとして設定する。

このように、電池パック１０からゲートＥＣＵ６０に暫定値ＰＷｉｎ、ＰＷｏｕｔ、及び電池センサ信号が入力されると、ＧＷｉｎ演算部６１およびＷｉｎ設定部６２によって入力電力の上限値Ｗｉｎが設定され、ＧＷｏｕｔ演算部６３およびＷｏｕｔ設定部６４によって出力電力の上限値Ｗｏｕｔが設定される。そして、ゲートＥＣＵ６０からＨＶＥＣＵ５０へ上限値Ｗｉｎ、Ｗｏｕｔ、及び電池センサ信号が指令信号Ｓ２として出力される。図２に示されるように、ゲートＥＣＵ６０とＨＶＥＣＵ５０とは、ＣＡＮ通信によって情報をやり取りする。

ＨＶＥＣＵ５０は、以下に説明する制御部５１を含む。ＨＶＥＣＵ５０においては、たとえば、図２に示したプロセッサ５０ａと、プロセッサ５０ａにより実行されるプログラムとによって、制御部５１が具現化される。ただしこれに限られず、制御部５１は、専用のハードウェア（電子回路）によって具現化されてもよい。

制御部５１は、上限値Ｗｉｎを用いてバッテリ１１の入力電力を制御するように構成される。また、制御部５１は、上限値Ｗｏｕｔを用いてバッテリ１１の出力電力を制御するように構成される。この実施の形態では、制御部５１が、バッテリ１１の入力電力及び出力電力がそれぞれ上限値Ｗｉｎ及びＷｏｕｔを超えないように、図１に示したＭＧ２１ａ、ＭＧ２１ｂ、及びエンジン３１の各々に対する制御指令Ｓ_Ｍ１、Ｓ_Ｍ２、及びＳ_Ｅを作成する。制御部５１は、ＭＧ２１ａ及びＭＧ２１ｂに対する制御指令Ｓ_Ｍ１及びＳ_Ｍ２と、エンジン３１に対する制御指令Ｓ_Ｅとを含む指令信号Ｓ３をゲートＥＣＵ６０に出力する。そして、ＨＶＥＣＵ５０から出力された指令信号Ｓ３のうちの制御指令Ｓ_Ｍ１及びＳ_Ｍ２はゲートＥＣＵ６０を通じてモータＥＣＵ２３へ送られる。モータＥＣＵ２３は、受信した制御指令Ｓ_Ｍ１及びＳ_Ｍ２に従ってＰＣＵ２４（図１）を制御する。また、ＨＶＥＣＵ５０から出力された指令信号Ｓ３のうちの制御指令Ｓ_ＥはゲートＥＣＵ６０を通じてエンジンＥＣＵ３３へ送られる。エンジンＥＣＵ３３は、受信した制御指令Ｓ_Ｅに従ってエンジン３１を制御する。制御指令Ｓ_Ｍ１、Ｓ_Ｍ２、及びＳ_Ｅに従ってＭＧ２１ａ、ＭＧ２１ｂ、及びエンジン３１が制御されることによって、バッテリ１１の入力電力及び出力電力がそれぞれ上限値Ｗｉｎ及びＷｏｕｔを超えないように制御される。ＨＶＥＣＵ５０は、エンジン３１及びＰＣＵ２４を制御することにより、バッテリ１１の入力電力及び出力電力を調整することができる。

以上説明したように、この実施の形態に係る車両１００は、電池ＥＣＵ１３を含む電池パック１０と、電池パック１０とは別個に設けられたＨＶＥＣＵ５０及びゲートＥＣＵ６０とを備える。ゲートＥＣＵ６０は、電池ＥＣＵ１３とＨＶＥＣＵ５０との間の通信を中継するように構成される。ゲートＥＣＵ６０には、ＧＷｉｎ演算部６１、Ｗｉｎ設定部６２、ＧＷｏｕｔ演算部６３及びＷｏｕｔ設定部６４が搭載されている。Ｗｉｎ設定部６２は、ＧＷｉｎ演算部６１によって求められたガード値ＧＷｉｎと、電池パック１０から入力される暫定値ＰＷｉｎとの比較結果に基づいて入力電力の上限値Ｗｉｎを設定する。そのため、Ｗｉｎ設定部６２は、たとえば、暫定値ＰＷｉｎの大きさがガード値ＧＷｉｎの大きさ以下である場合には、暫定値ＰＷｉｎを上限値Ｗｉｎとして設定しつつ、ガード値ＧＷｉｎの大きさを超える場合（図５のＬ１１を下回る場合）には、ガード値ＧＷｉｎを上限値Ｗｉｎとして設定する。

Ｗｏｕｔ設定部６４は、ＧＷｏｕｔ演算部６３によって求められたガード値ＧＷｏｕｔと、電池パック１０から入力される暫定値ＰＷｏｕｔとの比較結果に基づいて出力電力の上限値Ｗｏｕｔを設定する。そのため、Ｗｏｕｔ設定部６４は、たとえば、暫定値ＰＷｏｕｔの大きさがガード値ＧＷｏｕｔの大きさ以下である場合には、暫定値ＰＷｏｕｔを上限値Ｗｏｕｔとして設定しつつ、ガード値ＧＷｏｕｔの大きさを超える場合（図５のＬ１２を上回る場合）には、ガード値ＧＷｏｕｔを上限値Ｗｏｕｔとして設定する。

ＨＶＥＣＵ５０は、ゲートＥＣＵ６０から入力される上限値Ｗｉｎを用いてバッテリ１１の入力電力を制御するように構成される。さらにＨＶ－ＥＣＵ５０は、ゲートＥＣＵ６０から入力される上限値Ｗｏｕｔを用いてバッテリ１１の出力電力を制御するように構成される。このため、ＨＶＥＣＵ５０は、上限値Ｗｉｎ及びＷｏｕｔを用いて、電力基準の入力制限と電力基準の出力制限とを適切に行なうことができる。

このように電池ＥＣＵ１３において、何らかの要因で電力上限値の暫定値ＰＷｉｎおよびＰＷｏｕｔの大きさが過剰に大きい値になったときに、ガード値ＧＷｉｎおよびＧＷｏｕｔによってバッテリ１１を保護することができる。すなわち、電池ＥＣＵ１３において算出される電力上限値の暫定値ＰＷｉｎおよびＰＷｏｕｔの適否を監視し、バッテリ１１の電池電力が過剰とならないようにすることができる。したがって、電池パック１０からの出力結果の適否を監視し、二次電池の入出力電力が過剰となることを抑制する車両および車両制御システムを提供することができる。

さらに、ゲートＥＣＵ６０においてガード値ＧＷｉｎ及びＧＷｏｕｔが設定されることによってバッテリ１１の入出力電力を保護できるとともに、電池ＥＣＵ１３とＨＶＥＣＵ５０との間の通信がゲートＥＣＵ６０によって中継されることにより、電池ＥＣＵ１３とＨＶＥＣＵ５０との各々の構成を変更することなく、電池ＥＣＵ１３とＨＶＥＣＵ５０とで連携して二次電池の電池電力の制御が可能となる。

さらに、電池ＥＣＵ１３が電力上限値の暫定値ＰＷｉｎ及びＰＷｏｕｔを設定するときに用いた電池センサ１２の検出値を用いてゲートＥＣＵ６０がガード値ＧＷｉｎ及びＧＷｏｕｔを設定することによって電池ＥＣＵ１３の出力結果の適否を精度高く判定することができる。

さらに、上述のように電池パック１０が取り付けられた、ＨＶＥＣＵ５０とゲートＥＣＵ６０を含む車両制御システムは、以下に説明する第１～第３ステップを含む車両制御方法により、バッテリ１１の入出力電力を制御することができる。

第１ステップでは、当該車両制御システムが、電池パック１０から、バッテリ１１の電池電力の上限値の暫定値ＰＷｉｎ及びＰＷｏｕｔを取得する。第２ステップでは、当該車両制御システムが、バッテリ１１の温度ＴＢを用いて電池電力の上限値のガード値ＧＷｉｎ及びＧＷｏｕｔを設定する。第３ステップでは、当該車両制御システムが、ガード値ＧＷｉｎ及びＧＷｏｕｔを超えないように電力上限値Ｗｉｎ及びＷｏｕｔを設定する。

第１～第３ステップにより、上述したように電池パック１０からの出力結果の適否を監視し、二次電池の入出力電力が過剰となることを抑制する車両制御方法を提供することができる。

以下、変形例について記載する。
上述の実施の形態では、ゲートＥＣＵ６０において、バッテリ１１の温度ＴＢを用いて電池電力の上限値のガード値ＧＷｉｎ及びＧＷｏｕｔを設定するものとして説明したが、たとば、バッテリ１１が電池電力の上限値がバッテリ１１の温度ＴＢに加えてバッテリ１１のＳＯＣに依存する場合には、バッテリ１１の温度ＴＢに加えてバッテリ１１のＳＯＣを用いて電池電力の上限値のガード値ＧＷｉｎ及びＧＷｏｕｔを設定してもよい。

さらに上述の実施の形態では、ローカルバスＢ１に電池ＥＣＵ１３、モータＥＣＵ２３、及びエンジンＥＣＵ３３が接続されている場合を一例として説明したが、モータＥＣＵ２３及びエンジンＥＣＵ３３はグローバルバスＢ２に接続されてもよい。

さらに上述の実施の形態では、電動車両の構成として、図１に示すようなハイブリッド車両の構成を一例として説明したが、特にハイブリッド車両に限定されるものではない。電動車両は、たとえば、エンジンを搭載しない電気自動車であってもよいし、車両外部から供給される電力を用いて電池パック内の二次電池を充電可能に構成されるＰＨＶであってもよい。

さらに上述の実施の形態では、ＨＶＥＣＵ５０が電池ＥＣＵ１３を介してＳＭＲ１４を制御する構成を一例として説明したが、ＨＶＥＣＵ５０は、電池ＥＣＵ１３を介さず直接的にＳＭＲ１４を制御するように構成されてもよい。

さらに上述の実施の形態では、電池パック１０に含まれるバッテリ１１（二次電池）は、組電池である場合を一例として説明したが、バッテリ１１は、たとえば、単電池であってもよい。

さらに上述の実施の形態では、ＨＶＥＣＵ５０と、ゲートＥＣＵ６０とを別個のＥＣＵとして設けられる車両制御システムの構成を一例として説明したが、たとえば、ＨＶ－ＥＣＵ５０とゲートＥＣＵ６０とを一つのＥＣＵとして統合したＥＣＵを含む車両制御システムであってもよい。

図６は、変形例における電池パック１０及びＨＶＥＣＵ５０の詳細構成を示す図である。この変形例において、車両制御システムは、図４で示されたゲートＥＣＵ６０の機能がＨＶＥＣＵ５０に取り込まれた構成を有しており、ＨＶＥＣＵ５０が「第２制御装置」の一例に相当する。

図６に示すように、電池パック１０の構成は、図４で説明した電池パック１０の構成と同様である。そのため、その詳細な構成の説明については繰り返さない。

一方、図６に示すＨＶＥＣＵ５０の構成は、図４で説明したＨＶＥＣＵ５０の構成と比較して、ＧＷｉｎ演算部５２と、Ｗｉｎ設定部５３と、ＧＷｏｕｔ演算部５４と、Ｗｏｕｔ設定部５５とを含む点で異なる。ＧＷｉｎ演算部５２、Ｗｉｎ設定部５３、ＧＷｏｕｔ演算部５４と、および、Ｗｏｕｔ設定部５５は、それぞれ図４のゲートＥＣＵ６０に含まれるＧＷｉｎ演算部６１、Ｗｉｎ設定部６２、ＧＷｏｕｔ演算部６３、および、Ｗｏｕｔ設定部６４に相当する。そのため、各構成の詳細な説明については繰り返さない。

このようにすると、ＨＶＥＣＵ５０においてガード値ＧＷｉｎ及びＧＷｏｕｔが設定されることによってバッテリ１１の入出力電力を保護できるとともに、ゲートＥＣＵ６０を追加することなく電池ＥＣＵ１３とＨＶＥＣＵ５０とで連携してバッテリ１１の電池電力の制御が可能となる。

さらに上述の実施の形態では、電池ＥＣＵ１３が電力上限値の暫定値ＰＷｉｎ及びＰＷｏｕｔを設定するときに用いた電池センサ１２の検出値を用いてゲートＥＣＵ６０がガード値ＧＷｉｎ及びＧＷｏｕｔを設定するものとして説明したが、たとえば、電池センサ１２とは別個に設けられ、バッテリ１１の温度を検出する温度センサの検出値を用いてガード値ＧＷｉｎ及びＧＷｏｕｔを設定してもよい。

図７は、他の変形例における電池パック１０、ＨＶＥＣＵ５０、及びゲートＥＣＵ６０の詳細構成を示す図である。

図７に示すように、電池パック１０の構成は、図４で説明した電池パック１０の構成と比較して、電池センサ１２の温度センサ１２ｃとは別に、温度センサ１５がバッテリ１１に設けられる点が異なる。それ以外の構成については、図４で説明した電池パック１０の構成と同様である。そのため、その詳細な説明は繰り返さない。

温度センサ１５は、バッテリ１１を構成する複数のセルのうちのいずれか一つに設けられ、バッテリ１１の温度ＴＢ’を検出する。なお、温度センサ１５は、たとえば、温度センサ１２ｃと同様にバッテリ１１を構成する複数のセル毎に設けられるようにしてもよいし、あるいは、複数個のセル毎に１つずつ設けられていてもよい。

温度センサ１５によって検出される温度ＴＢ’を示す信号は、電池ＥＣＵ１３とは別の指令信号Ｓ４としてゲートＥＣＵ６０に出力される。ゲートＥＣＵ６０に入力される温度ＴＢ’は、ＧＷｉｎ演算部６１及びＧＷｏｕｔ演算部６３にそれぞれ入力される。ＧＷｉｎ演算部６１及びＧＷｏｕｔ演算部６３は、温度ＴＢ’と図５で示したマップとを用いてガード値ＧＷｉｎ及びＧＷｏｕｔを算出する。

このようにすると、ゲートＥＣＵ６０が電池センサ１２と別個に設けられる温度センサ１５の検出値を用いてガード値ＧＷｉｎ及びＧＷｏｕｔを設定することによって電池センサ１２が故障している場合にも電池ＥＣＵ１３の出力結果の適否を精度高く判定することができる。

さらに上述の実施の形態では、バッテリ１１の温度ＴＢを用いて電池電力の上限値のガード値ＧＷｉｎおよびＧＷｏｕｔを設定するものとして説明したが、電池電力の上限値のガード値を設定することに代えて充放電時の許容電流のガード値を設定してもよい。ゲートＥＣＵ６０は、たとえば、電池電力の上限値のガード値ＧＷｉｎおよびＧＷｏｕｔをバッテリ１１の電圧ＶＢで除算することによって充放電時の許容電流のガード値を設定する。ゲートＥＣＵ６０は、電池パック１０から許容電流の暫定値が入力される場合に、暫定値の大きさがガード値の大きさよりも大きい場合には、ガード値を許容電流としてＨＶＥＣＵ５０に出力する。また、ゲートＥＣＵ６０は、暫定値の大きさがガード値の大きい差よりも小さい場合には、暫定値を許容電流としてＨＶＥＣＵ５０に出力する。ＨＶＥＣＵ６０は、ゲートＥＣＵ６０から入力される許容電流を超えないようにバッテリ１１の電池電力を制御する。

さらに上述の実施の形態では、電池電力の上限値の暫定値ＰＷｉｎ及びＰＷｏｕｔと、ガード値ＧＷｉｎ及びＧＷｏｕｔとの比較結果によって上限値Ｗｉｎ及びＷｏｕｔを設定し、設定された上限値Ｗｉｎ及びＷｏｕｔを超えないように電池電力を制御するものとして説明したが、たとえば、暫定値ＰＷｉｎの大きさがガード値ＧＷｉｎの大きさよりも大きい状態が予め定められた時間が経過するまで継続する場合、あるいは、暫定値ＰＷｏｕｔの大きさがガード値ＧＷｏｕｔの大きさよりも大きい状態が予め定められた時間が経過するまで継続する場合、ＳＭＲ１４を遮断状態にしたり、加えてまたは代えてバッテリ１１の電力を用いずにエンジン３１の動作によりＭＧ２１ａで発電された電力を用いてＭＧ２１ｂを駆動させるバッテリレス走行を実施したりしてもよい。

なお、上記した変形例は、その全部または一部を適宜組み合わせて実施してもよい。
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１０ 電池パック、１１ バッテリ、１２ 電池センサ、１２ａ 電圧センサ、１２ｂ 電流センサ、１２ｃ，１５ 温度センサ、１３ａ，２３ａ，３３ａ，５０ａ，６０ａ プロセッサ、１３ｂ，２３ｂ，３３ｂ，５０ｂ，６０ｂ ＲＡＭ、１３ｃ，２３ｃ，３３ｃ，５０ｃ，６０ｃ 記憶装置、１３ｄ，２３ｄ，３３ｄ，５０ｄ，６０ｄ 通信Ｉ／Ｆ、１４ ＳＭＲ、２１ａ 第１モータジェネレータ、２１ｂ 第２モータジェネレータ、２２ａ，２２ｂ モータセンサ、２３ モータＥＣＵ、２４ ＰＣＵ、３１ エンジン、３２ エンジンセンサ、３３ エンジンＥＣＵ、４１ 出力軸、４２ プラネタリギヤ、４２ａ，４２ｂ ロータ軸、４３ ドリブンギヤ、４４ デファレンシャルギヤ、４４ａ，４４ｂ ドライブシャフト、４５ａ，４５ｂ 駆動輪、５０ ＨＶＥＣＵ、５１ 制御部、５２，６１ ＧＷｉｎ演算部、５３，６２ Ｗｉｎ設定部、５４，６３ ＧＷｏｕｔ演算部、５５，６４ Ｗｏｕｔ設定部、６０ ゲートＥＣＵ、１００ 車両、１１１ セル、１１１ａ 正極端子、１１１ｂ 負極端子、１１１ｃ 電池ケース、１１２ バスバー、１３１ ＰＷｉｎ演算部、１３２ ＰＷｏｕｔ演算部、Ｂ１ ローカルバス、Ｂ２ グローバルバス、Ｔ１，Ｔ２ 外部接続端子。

Claims (8)

1. 二次電池と、前記二次電池の状態を検出する電池センサと、第１制御装置とを含む電池パックと、
   前記電池パックとは別個に設けられた第２制御装置とを備える、車両であって、
   前記第１制御装置は、前記電池センサの検出値を用いて、前記二次電池の電池電力の上限値を示す電力上限値を設定するように構成され、
   前記第２制御装置は、前記二次電池の温度を用いて、前記電池電力の上限値のガード値を設定し、前記ガード値を超えないように前記電力上限値を設定するように構成される、車両。
2. 前記電池パックとは別個に設けられ、前記第２制御装置において設定された前記電力上限値を超えないように前記電池電力を制御する第３制御装置をさらに備え、
   前記第２制御装置は、前記第１制御装置と前記第３制御装置との間の通信を中継するように構成される、請求項１に記載の車両。
3. 前記第２制御装置は、設定された前記電力上限値を超えないように前記電池電力を制御する、請求項１に記載の車両。
4. 前記電池センサは、前記二次電池の温度を検出する温度センサを含み、
   前記第２制御装置は、前記温度センサの検出値を用いて前記ガード値を設定する、請求項１～３のいずれかに記載の車両。
5. 前記電池センサとは別個に設けられ、前記二次電池の温度を検出する温度センサをさらに備え、
   前記第２制御装置は、前記温度センサの検出値を用いて前記ガード値を設定する、請求項１～３のいずれかに記載の車両。
6. 前記電力上限値は、前記二次電池の入力電力の上限値である、請求項１～５のいずれかに記載の車両。
7. 二次電池を含む電池パックを取り付け可能に構成される車両制御システムであって、
   当該車両制御システムに前記電池パックが取り付けられた場合に、前記二次電池の電池電力が電力上限値を超えないように前記電池電力を制御する制御部と、
   前記電池パックから前記二次電池の電池電力の上限値を示す電力上限値が入力されると、前記二次電池の温度を用いて前記電池電力の上限値のガード値を設定し、前記ガード値を超えないように前記電力上限値を設定する設定部とを備える、車両制御システム。
8. 二次電池を含む電池パックを取り付けられた車両制御システムが、前記電池パックから、前記二次電池の電池電力の上限値を示す電力上限値を取得するステップと、
   前記車両制御システムが、前記二次電池の温度を用いて前記電池電力の上限値のガード値を設定するステップと、
   前記車両制御システムが、前記ガード値を超えないように前記電力上限値を設定するステップとを含む、車両制御方法。

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